一种三坐标测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三坐标测量仪，其包括靶针组件、相机组件和计算机；靶针组件包括靶标座、靶标和测针，靶标设置于靶标座，测针包括测杆和设置于测杆一端部的测头，测针相对于靶标固定，测杆的另一端部与靶标座连接；相机组件包括两个相机，两个相机与计算机电连接，并且两个相机将捕获到的靶标的图像发送至计算机。本实用新型专利技术利用双相机建立被测物体在空间范围内的三维点云，完成视场内任意空间点的三维坐标的测量，避免了传统机械系统带来的误差，测量精度高，除了可实现视场内任意空间点的三维坐标的测量外，还可以用于工业机床安装、维护过程中的校准；体积小重量轻，便于携带到室外或在某个大型工件的所在地进行现场测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种三坐标测量仪


[0001]本技术涉及测量仪器
，具体涉及一种三坐标测量仪。

技术介绍

[0002]三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。三坐标测量仪又可定义为“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统(如光栅尺)经数据处理器或计算机等计算出工件的各点(x，y，z)及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。
[0003]现有的三坐标测量仪主要为桥式、悬臂式、龙门式三坐标测量机以及关节臂式三坐标测量仪。这些三坐标测量仪由于使用了驱动电机或者编码器等机械系统，必然导致存在系统误差，且轴与轴或者关节与关节之间，误差会被累积，最终导致三坐标测量仪的系统测量精度无法进一步提高，且三坐标测量仪占地面积大，无法测量大型工件，不便于携带等一系列问题，导致无法满足测量需求，给工作人员的工作带来很大麻烦。
[0004]上述对
技术介绍
的陈述仅是为了方便对本技术技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该消息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种三坐标测量仪，利用双相机建立被测物体在空间范围内的三维点云，完成视场内被测物体上任意待测点的三维坐标的测量，避免了传统机械系统带来的误差，测量精度高，并且体积小重量轻，只要使测头接触待测点，然后相机拍摄下靶标的图像，即使是大型工件也可以进行测量，同时也便于携带到室外。
[0006]根据本技术的实施方案，提供了一种三坐标测量仪，其包括靶针组件、相机组件和计算机；所述靶针组件包括靶标座、靶标和测针，所述靶标设置于靶标座，所述测针包括测杆和设置于测杆一端部的测头，所述测杆相对于靶标固定，所述测杆的另一端部与靶标座连接；所述相机组件包括两个相机，两个相机与所述计算机电连接，并且两个相机将捕获到的靶标的图像发送至计算机。
[0007]进一步地，所述靶针组件进一步包括连接件、活动支臂和固定底座，所述活动支臂包括依次连接的两个或更多个关节臂，所述活动支臂的一端部通过连接件与靶标座连接，所述活动支臂的另一端部固定至固定底座，所述固定底座形成“匚”形的容纳空间。
[0008]进一步地，所述靶针组件进一步包括连接件、连接块、第一支脚、第二支脚以及球形关节，所述连接件的一端部与所述靶标座连接，所述第一支脚和第二支脚的一端部分别设置有触点；所述第一支脚、第二支脚和连接件的另一端部通过球形关节与连接块连接；所述第一支脚和第二支脚配置为第一支脚和第二支脚的长度能够调节。
[0009]进一步地，所述触点为特氟龙材料。
[0010]进一步地，所述靶标座的上下边缘处形成折边，所述靶标与靶标座的折边过盈配合连接。
[0011]进一步地，所述靶标配置为液晶显示屏。
[0012]进一步地，所述液晶显示屏显示的靶标的图案为棋盘格、高斯分布亮度的圆点阵列、黑白二值圆点阵列或相移光栅。
[0013]进一步地，所述靶标通过高清多媒体接口电连接至计算机。
[0014]进一步地，两个相机水平设置并且固定在同一平面上。
[0015]进一步地，所述相机组件进一步包括相机底座、相机外壳和三脚架，所述相机外壳与相机底座接合，两个相机水平安装在相机底座与相机外壳形成的空间内；所述三脚架与相机底座的底部连接。
[0016]本技术采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
[0017]本技术利用双相机建立被测物体在空间范围内的三维点云，完成视场内被测物体上任意待测点的三维坐标的测量，避免了传统机械系统带来的误差，测量精度高，除了可实现视场内任意空间点的三维坐标的测量外，还可以用于工业机床安装、维护过程中的校准；
[0018]体积小重量轻，便于携带到室外或在某个大型工件的所在地进行现场测量；
[0019]相机组件、靶针组件、计算机和被测物体之间不需要严格精确的安装定位，因此可以根据被测物体的特点，灵活调整相机组件的位置，方便了现场使用；此外，由于靶针组件与相机组件没有硬件上的连接，且可使用无源靶标(即，使用物理标定板)，本技术能够实现自由的测量方式，不受被测物体体积的限制，即便是大型工件也可以测量，测量范围大；
[0020]本技术只需操作员手动移动靶标至相机的视场下，使测头接触待测点，然后相机拍摄下靶标的图像，操作十分简单且快速；空间中的目标点常因空间阻隔、遮挡等因素，相机无法测量到该目标点的三维坐标，本技术只要测头能够与待测点接触，且相机能拍下有效的靶标的图片，就能获取待测点在相机坐标系下的坐标；
[0021]本技术使用的靶标具有大量的参考点，能够达到良好的测量精度，在使用有源靶标(即，使用液晶显示屏)的情况下，液晶显示屏通过结构光可以提供数百万个以上，在使用无源靶标的情况下，圆点阵中心或棋盘格顶点也可以提供达数百个参考点。
附图说明
[0022]下文将结合附图对本技术的示例性实施例进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标记示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：
[0023]图1是示出根据本技术的实施方案的三坐标测量仪的配置的示意图。
[0024]图2是示出根据本技术的实施方案的计算机的显示器屏幕的截屏示意图。
[0025]图3是示出根据本技术的实施方案的靶针组件的结构示意图。
[0026]图4是示出根据本技术的另一个实施方案的靶针组件的结构示意图。
[0027]图5是示出根据本技术的实施方案的相机组件的结构示意图。
[0028]图6是示出根据本技术的实施方案的靶标为棋盘格图案的示意图。
[0029]图7是示出根据本技术的实施方案的靶标为圆点阵列图案的示意图。
[0030]图8是示出根据本技术的实施方案的靶标的相移光栅图案的示意图。
具体实施方式
[0031]下面对本技术的实施方案作详细说明，本实施方案在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施方案。
[0032]图1是示出根据本技术的实施方案的三坐标测量仪的配置的示意图。如图1所示，根据本技术的实施方案的一种三坐标测量仪包括计算机100、相机组件200和靶针组件300。
[0033]靶针组件300包括靶标320和测针330，其中测针330相对靶标320固定。相机组件200包括两个相机210，两个相机210用于捕获靶标320的图像，两个相机210与计算机100电连接，用于将捕获到的靶标320的图像发送至计算机100。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三坐标测量仪，其特征在于，包括：计算机；靶针组件，其包括靶标座、靶标和测针，所述靶标设置于靶标座，所述测针包括测杆和设置于测杆一端部的测头，所述测杆相对于靶标固定，所述测杆的另一端部与靶标座连接；以及相机组件，其包括两个相机，两个相机与所述计算机电连接，并且两个相机将捕获到的靶标的图像发送至计算机。2.根据权利要求1所述的三坐标测量仪，其特征在于，所述靶针组件进一步包括连接件、活动支臂和固定底座，所述活动支臂包括依次连接的两个或更多个关节臂，所述活动支臂的一端部通过连接件与靶标座连接，所述活动支臂的另一端部固定至固定底座，所述固定底座形成“匚”形的容纳空间。3.根据权利要求1所述的三坐标测量仪，其特征在于，所述靶针组件进一步包括连接件、连接块、第一支脚、第二支脚以及球形关节，所述连接件的一端部与所述靶标座连接，所述第一支脚和第二支脚的一端部分别设置有触点；所述第一支脚、第二支脚和连接件的另一端部通过球形关节与连接块连接；所述第一支脚和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全跃，付明磊，
申请(专利权)人：北京捷联浩迪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：